UJI SITOTOKSIK BEBERAPA SENYAWA MONO

Uji Sitotoksik (Retno Arianingrum dkk)
UJI SITOTOKSIK BEBERAPA SENYAWA MONO PARA HIDROKSI KALKON
TERHADAP CANCER CELL LINE T47D
Retno Arianingrum, Indyah Sulistyo Arty, Sri Atun
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Negeri Yogyakarta
Jl. Colombo No. 1 Yogyakarta 55281
Abstrak
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui aktivitas sitotoksis dari beberapa senyawa para
hidroksi kalkon MPHK A, MPHK B, MPHK C, MPHK D, dan MPHK E terhadap sel
kanker T47D. Senyawa MPHK disintesis dari derivat benzaldehida dan asetofenon dan
derivatnya melalui reaksi kondensasi aldol silang dalam suasana asam. Pemisahan dan
pemurnian senyawa kimia dilakukan dengan teknik rekristalisasi dengan pelarut yang
sesuai. Identifikasi dan elusidasi struktur dilakukan dengan membandingkan data
kromatografi lapis tipis (KLT) pada berbagai eluen dengan senyawa yang telah
ditemukan sebelumnya, dan menggunakan analisis data spektrum IR. Masing-masing
senyawa selanjutnya dilakukan uji sitotoksisitasnya secara invitro terhadap sel T47D
menggunakan metode MTT assay. Pengamatan perubahan morfologi sel juga diamati
menggunakan mikroskop fase kontras. Hasil penelitian menunjukkan bahwa senyawa
MPHK A, MPHK B, MPHK C, dan MPHK D memiliki aktivitas sitotoksik terhadap
terhadap cancer cell line T47D, sedangkan senyawa MPHK E tidak memiliki aktivitas
sitotoksik. Sifat toksisitas tertinggi dimiliki oleh MPHK A dengan harga LC50 sebesar
66,44 Pg/mL. Adanya gugus hidroksil memberikan kontribusi pada peningkatan efek
sitotoksik.
Kata kunci : senyawa MPHK, sitotoksik , dan sel T47D
Abstract
The aim of this research was to study cytotocix activity from some mono para hydroxy
compounds (MPHC) i.e. MPHC A, MHPC B, MPHC MPHC D, and MPHC E against
T47D cancer cell lines. Those compounds were synthesized from benzaldehyde
derivatives and acetofenon derivates through cross aldol reaction under acid condition.
Separation and purification of these compounds were conducted by recrystallization
technique using suitable eluent. Identification and structure elucidation was done by
comparing the data of thin-layer chromatography (TLC) with marker (compounds that
have been found previously), and also used the data of IR spectrum. Each compound then
was performed cytotoxicity test by in vitro against T47D cells using MTT assay.
Observation of cell morphological changes was observed using phase contrast
microscopy. The results showed that the compound MPHC A, MPHC B, MPHC C, and
MPHC D had cytotoxic activity against T47D cancer cell line, while the compound
MPHK E did not have cytotoxic activity. The highest toxicity was MPHK A with LC50=
66.44 Pg/mL. The presence of hydroxyl groups contributed to the enhancement of
cytotoxic effect.
Key words : MPHC compounds , cytotoxic, and T47D cell.
23
121
Jurnal Penelitian Saintek, Vol. 16, Nomor 2, Oktober 2011
PENDAHULUAN
aktivitasnya
Kanker merupakan pertumbuhan sel
sebagai
therapeutic
”high
index”, kalkon dianggap sebagai ”the new
yang tidak terkontrol, diikuti dengan proses
era
invasi ke jaringan sekitar dan penyebaran
sebagai antitumor, antibakterial, dan anti-
(metastatis) ke bagian tubuh yang lain. Sifat
inflamatory (Afzal S., et al., 2008). Disebut-
utama sel kanker ditandai dengan hilangnya
kan pula bahwa sebagian besar target utama
kontrol pertumbuhan dan perkembangan sel
dari
kanker tersebut (King, 2000).
mempengaruhi
Beberapa
metode
penyembuhan
penyakit kanker saat ini telah diupayakan,
of
medicines”
dalam
senyawa-senyawa
siklus
kapasitasnya
kalkon
sel
adalah
(cell
cycle)
(Boumendjel, A., Ronox X., and Boutonnat,
J., 2009).
penyinaran,
Beberapa senyawa kalkon hasil sin-
imunoterapi, dan kemoterapi, namun masing-
tesis di antaranya: Trans-4-lodo,4-boranyl-
masing mempunyai kelemahan, sehingga
chalcone memiliki aktivitas antitumor ter-
tingkat
rendah.
hadap malignant glioma cell lines secara in
mendorong
vitro dan in vivo (Sasayama, T., et al., 2007);
antara
lain
pembedahan,
keberhasilannya
Masalah-masalah
masih
tersebut
4-dihydroxy-6-methoxy-3,
5-
perlunya usaha menemukan antikanker baru
senyawa
yang lebih spesifik dan lebih sensitf (Bohm,
dimethylchalcone bersifat antitumor terhadap
1998; dan Goldie, 2001). Beberapa strategi
enam cancer cell lines secara invitro (Ye,
dalam penemuan antikanker baru telah
C.L., et al., 2004); senyawa 2, 4-dihydroxy-6-
dilakukan,
methoxy-3,
diantaranya
melalui
isolasi
5-dimethylchalcone
memiliki
senyawa aktif dari bahan alam, pencarian
aktivitas antitumor terhadap ”solid human
senyawa antimetabolit untuk menghambat
carcinoma xenograft model”. secara invivo
pertumbuhan sel kanker secara spesifik, dan
(Ye, C.L., et al., 2005). Tidak kalah menarik-
sintesis senyawa organik yang dikenal
nya adalah senyawa 2-hydroxy-4- methoxy
memiliki aktivitas antikanker.
chalcone yang memiliki aktivitas anti-
Beberapa senyawa golongan flavo-
angiogenic dan antitumor (Lee, Y.S, et. al.,
noid dan terpenoid telah diketahui memiliki
2006). Indyah S.A, dkk. (2000), berhasil
et.al.
mensintesis beberapa senyawa mono para-
(1,3-difenilpropen-1-on)
hidroksi kalkon, yaitu: (a) 3-(4’-hidroksi-3’-
aktivitas
2007).
antitumor
Kalkon
(Mathivadhani
merupakan senyawa yang termasuk dalam
metoksifenil)-1-fenil-2-propen-1-on
famili flavonoid dan banyak diteliti sebagai
MPHK
therapeutic, khususnya sebagai obat anti-
metoksifenil)-1-(4”-metoksifenil)-2-propen-
tumor. Bahkan disebutkan oleh karena
1-on atau MPHK B; (c) 1-(4”-fluorofenil)-3-
122
24
A;
(b)
atau
3-(4’-hidroksi-3’-
MPHK A
MPHK B
MPHK C
MPHK D
MPHK E
Kuning
Kuning
Kuning
Kuning
Kuning
37
34
36
69
30
85-90
161 - 164
94 - 97
125 - 127
123 - 124
CH3O
CH3O
CH3O
t-Bu
t-Bu
OH
H
H
OH
H
CH3O
OH
H
F
OH
t-Bu
F
Uji Sitotoksik (Retno
OH
t-Bu
Cl
H
H
H
H
H
H
H
H
Arianingrum
H
H
dkk)
Gambar 1. Senyawa-Senyawa Mono Para-Hidroksi Kalkon Hasil Sintesis
dari Derivat Benzaldehida dan Asetofenon atau Derivatnya melalui Reaksi Kondensasi Aldol Silang
dalam Suasana Asam (Indyah, S.A., dkk., 2000).
(4’-hidroksi-3’-metoksifenil)-2-propen-1-on
karsinogenesis yang di picu oleh bahan
atau MPHK C; (d) 3-(3’, 5’-ditersierbutil-4’-
kimia. Oleh karena itu perlu dilakukan
hidroksifenil)-1-(4”-fluorofenil)-2-propen-1-
penelitian lebih lanjut untuk melakukan uji
on atau MPHK D, dan (e) 3-(3’,5’-
terhadap
ditersierbutil-4’-hidroksifenil)-1-(4”-kloro-
khususnya sel kanker payudara T47D, yang
fenil)-2-propen-1-on atau MPHK E (Gambar
banyak diderita oleh kaum perempuan, serta
1) Berdasarkan uji aktivitas penghambatan
Kode
Titik Lebur
Warna
Rendemen
lipid peroksidasi
Senyawa non enzimatis, dan aktivitas(oC)
mengkaji
cancer
cell
hubungan
line
yang
struktur
lain,
senyawa
tersebut dengan aktivitas yang dihasilkan
R1
R2
R3
R4
R5
R6
penelitian
iniH diharapkan
CH3O Melalui
OH
H
H
H
OH
H
CH
O
H
H
MPHK B
Kuning
34
161 - 164 dapat
CH3O
3
diperoleh senyawa derivat
kalkon yang
senyawa
iniC menunjukkan
sangat
poten
OH
H
F
H
H
MPHK
Kuning
36
94 - 97
CH3O
berguna
sebagai
antikanker,
serta
MPHK D
Kuning
69
125 - 127
t-Bu
OH
t-Bu
F
H
H dapat
sebagaiMPHK
antioksidan.
Hasil
uji
sitotoksisitas
E
Kuning
30
123 - 124
t-Bu
OH
t-Bu
Cl
H
H
MPHK A
penghambatan
Kuning
37 senyawa85-90
siklooksigenase,
digunakan sebagai bahan obat di industri
dari senyawa tersebut
sel Raji
Gambar 1.terhadap
Senyawa-Senyawa
Mono Para-Hidroksi Kalkon Hasil Sintesis
farmasi.
dari Derivat Benzaldehida dan Asetofenon atau Derivatnya melalui Reaksi Kondensasi Aldol Silang
menunjukkan aktivitas yangdalam
menarik
dalam
Suasana Asam (Indyah, S.A., dkk., 2000).
menghambat pertumbuhan sel Raji.
(4’-hidroksi-3’-metoksifenil)-2-propen-1-on
Pada beberapa senyawa golongan
atau
MPHKadanya
C; (d) 3-(3’,
5’-ditersierbutil-4’terpenoid,
aktivitas
antiinflamasi,
hidroksifenil)-1-(4”-fluorofenil)-2-propen-1antimutagenik dan antioksidan yang dimiliki
on atau
MPHKapoptosis,
D, dan dan
(e) menekan
3-(3’,5’dapat
memacu
ditersierbutil-4’-hidroksifenil)-1-(4”-klorofenil)-2-propen-1-on atau MPHK E (Gambar
1) Berdasarkan uji aktivitas penghambatan
lipid peroksidasi non enzimatis, dan aktivitas
penghambatan
siklooksigenase,
senyawa-
senyawa ini menunjukkan sangat poten
sebagai antioksidan. Hasil uji sitotoksisitas
dari senyawa
Kode tersebut terhadap sel Raji
Titik Lebur
Warna
Rendemen
Senyawa
(oC)
MPHK A
Kuning
37
85-90
MPHK Bpertumbuhan
Kuning
34
161 - 164
menghambat
sel Raji.
MPHK C
Kuning
36
94 - 97
Pada D beberapa
MPHK
Kuning senyawa69 golongan
125 - 127
MPHK E
Kuning
30
123 - 124
menunjukkan aktivitas yang menarik dalam
terpenoid, adanya aktivitas antiinflamasi,
METODE PENELITIAN
karsinogenesis yang di picu oleh bahan
Penelitian ini merupakan penelitian
Uji Sitotoksik (Retno Arianingrum dkk)
kimia. Oleh
karena itu perlu dilakukan
deskriptif, yaitu untuk mengetahui aktivitas
penelitian lebih lanjut untuk melakukan uji
sitotoksik senyawa MPHK terhadap cancer
terhadap cancer cell line yang lain,
cell lines, sel T47D.
khususnya sel kanker payudara T47D, yang
25
banyak diderita oleh kaum perempuan, serta
mengkaji
hubungan
struktur
senyawa
tersebut dengan aktivitas yang dihasilkan
Melalui penelitian ini diharapkan
dapat diperoleh senyawa derivat kalkon yang
berguna sebagai antikanker, serta dapat
digunakan sebagai bahan obat di industri
R1
farmasi.
CH3O
R2
R3
R4
OH
H
H
H
H
F
H
merupakan
F
H
Cl
H
METODE
PENELITIAN
CH3O
OH
H
CH3O
CH3O
OH
H
ini
t-Bu Penelitian
OH
t-Bu
t-Bu
OH
t-Bu
R5
R6
H
H
H
penelitian
H
H
deskriptif, yaitu untuk mengetahui aktivitas
1. Senyawa-Senyawa Mono Para-Hidroksi Kalkon Hasil Sintesis
antimutagenik
danGambar
antioksidan
yang dimiliki
sitotoksik senyawa MPHK terhadap cancer
dari Derivat Benzaldehida dan Asetofenon atau Derivatnya melalui Reaksi Kondensasi Aldol Silang
Asam (Indyah,
dkk.,
dapat memacu apoptosis,dalam
danSuasana
menekan
cellS.A.,
lines,
sel2000).
T47D.
atau MPHK C; (d) 3-(3’, 5’-ditersierbutil-4’-
25
karsinogenesis yang di picu oleh bahan
123
kimia. Oleh karena itu perlu dilakukan
hidroksifenil)-1-(4”-fluorofenil)-2-propen-1-
penelitian lebih lanjut untuk melakukan uji
(4’-hidroksi-3’-metoksifenil)-2-propen-1-on
Jurnal Penelitian Saintek, Vol. 16, Nomor 2, Oktober 2011
Subyek penelitian ini adalah 5 (lima)
reader, hemocytometer (New Bauer), tabung
senyawa MPHK hasil sintesis: MPHK A,
conical steril, scraper, tissue culture flask,
MPHKB, MPHKC, MPHK C, MPHKD, dan
ampul, plate, laminar airflow, pH meter,
MPHKE.
adalah
mikroplate 96 sumuran, mikropipet, vorteks,
aktivitas sitotoksik dari kelima senyawa
timbangan elektrik, eppendorft, pipet, dan
tersebut terhadap cancer cell lines, sel T47D.
tip.
Objek
penelitiannya
Alat yang digunakan: penentu titik
Bahan yang digunakan: Cell line
leleh mikro Fisher John dengan tidak
cancer Sel T47D, Medium Rosewell Park
terkoreksi, varian Cary 100 Conc untuk
Memorial Institut (RPMI) 1640 (GIBCO
mengukur spektrum ultraviolet (UV), FTIR
BRL),
8300 Shimadzu untuk mengukur spektrum
growth factor 10% dan 20% FBS (Fetal
inframerah
Buchi
Bovine Serum) (Sigma Chem. CO. St. Louis.
Rotavapor R-114 untuk menguapkan pelarut
USA), DMEM (Dulbecco’s modified Eagle’s
pada tekanan rendah
Medium)
(Invitrogen),
RNA-se,
DMSO
(IR),
alat
evaporasi
Bahan yang digunakan: a) Bahan
medium
penumbuh
mengandung
etidium
(Dimetil
bromid,
Sulfoksida),
yang digunakan untuk mensintesis senyawa
natrium karbonat (E.Merck), kertas saring
MPHK
dan
0,2 Pm, akuades, fungison dan antibiotik
4-fluoro
penisilin dan streptromisin (Sigma Chem.
asetofenon, dan 4-kloro asetofenon. Derivat
CO. St. Louis. USA), hepes dan tripsin
benzaldehid,
(Sigma Chem. CO. St. Louis. USA). PBS
antara
derivatnya
lain:
asetofenon
4-metoksiasetofenon,
yaitu
benzaldehida;
4-hidroksi-3metoksi-
4-hidroksi-3.,5-ters
butil
(Phospat Buffer Saline), MTT (3-(4,5-
benzaldehid. Natrium klorida p.a., asam
dimetiltiazol-2-yl)-2,5-difenil
sulfat pekat p..a., gas nitrogen, etanol, dan b)
bromida), SDS (Sodium duodecyl sulphate)
Metanol,
aseton,
n-heksan,
etil
asetat,
metilen klorida, kloroform dengan kualitas
tenis
dan
p.a.
sebagai
pelarut
tetrazolium
10% dalam HCl 0,01 N.
Sintesis
dan
pemurnian
senyawa
dalam
MPHK dilakukan dengan mengikuti prosedur
pemisahan dan pemurnian senyawa, dan plat
kerja sebagai berikut: turunan benzadehida
TLC.
(26,6 mmol) dan asetofenon atau turunannya
Alat yang digunakan: tangki nitrogen
(30 mmol) dilarutkan dalam etanol yang
cair, mikroskop fluoresensi, mikroskop fase
dijenuhkan dengan HCl. Tetes demi tetes
kontras,mikroskop fluoresensi, penangas air,
HCl dimasukkan dalam campuran reaksi
sentrifuge, inkubator CO2, incubator, ELISA
bersamaan dengan itu gas N2 juga dialirkan
(Enzyme
124
26
Linked
Immunosorbent
Assay)
ke dalam campuran reaksi. Pengadukan
Uji Sitotoksik (Retno Arianingrum dkk)
dilakukan selama 6 jam dan setiap jam di cek
kegiatan tersebut dilakukan secara aseptis
dengan KLT. Pengadukan dihentikan ketika
dalam laminar laminar airflow. Sel kemudian
noktah produk reaksi nampak dominan.
diinkubasi pada suhu 37 oC dengan aliran
Kemudian campuran reaksi dituangkan ke
CO2 5%. Perkembangan sel diamati tiap hari
dalam air es dan di aduk sampai terbentuk
dan jika media mulai menguning diganti
kristal. Setelah dibiarkan selama 3 jam
dengan media baru.
campuran reaksi disaring dan kristalnya
Uji
sitotoksisitas
senyawa
hasil
direkristalisasi menggunakan pelarut yang
sintesis dengan MTT assay dilakukan dengan
sesuai. Identifikasi dan elusidasi struktur
mengikuti prosedur kerja sebagai berikut:
dilakukan
data
jika sel sudah tumbuh memenuhi flask,
kromatografi lapis tipis (KLT) pada berbagai
media pada sel T47D dan sel Vero diambil,
eluen dengan senyawa yang telah ditemukan
dicuci dengan PBS secukupnya. Selanjutnya
sebelumnya, dan menggunakan analisis data
sel dilepas dari dinding flask (scapper)
spektrum IR.
menggunakan 0,5 ml tripsin 0,05%. Flask
dengan
membandingkan
Penumbuhan cell lines dari penyimpanan
dalam
nitrogen
cair
untuk
uji
dikocok perlahan sampai sel terlepas semua.
Suspensi
sel
diinkubasi
2-5
menit
di
sitotoksisitas dilakukan dengan mengikuti
inkubator CO2 pada 37oC. Selanjutnya
prosedur kerja sebagai berikut: uji sitotoksi-
suspensi sel tersebut dimasukkan dalam
sitas sebagai antikanker dalam penelitian ini
tabung conical 15 ml dan ditambahkan
menggunakan cell lines T47 D dan sel Vero
dengan media kultur sebanyak 5 ml. Jumlah
yang
sel
dikembangkan
di
laboratorium
dihitung
dengan
hemocytometer,
Kedokteran UGM. Tahapan yang dilakukan
disuspensikan dalam media kultur sampai
sebelum uji sitotoksik adalah menumbuhkan
diperoleh kepadatan sel 1,5 x 104 sebanyak
cell lines dari penyimpanan dalam nitrogen
100 µL pada setiap sumuran untuk sel T47D
cair. Sel beku dari nitrogen cair dibiarkan
dan 1 x 104 untuk sel vero. Selanjutnya
pada suhu kamar sampai mencair sebagian,
diinkubasi selama 12-24 jam pada suhu 37oC
kemudian dimasukkan dalam tabung konikal
di inkubator CO2. Uji sitotoksisitas dilakukan
15 ml, dan ditambah 10 ml media pencuci
dalam plate 96 sumuran. Sampel dilarutkan
lalu dikocok. Setelah itu disentrifus 750 g
dalam media kultur yang mengandung
selama 7 menit. Pelet diambil ditambahkan
DMSO 0,05%. Setiap sumuran dimasukkan
dengan
sel
100 ȝl sampel dengan berbagai konsentrasi
dimasukkan dalam flask. Untuk sel vero
menggunakan 3 kali ulangan. Sumuran yang
digunakan media kultur DMEM. Semua
tersisa digunakan untuk kontrol positif yang
27
125
media
kultur,
kemudian
Jurnal Penelitian Saintek, Vol. 16, Nomor 2, Oktober 2011
berisi sel tanpa penambahan sampel, dan
HASIL DAN PEMBAHASAN
kontrol negatif hanya mengandung media
kultur. Selanjutnya diinkubasi 12-24 jam
pada suhu 37oC di inkubator CO2. Media
kemudian
diambil,
dan
masing-masing
sumuran ditambahkan 110 Pl media kultur
yang mengandung MTT. Kultur diinkubasi 4
o
jam pada suhu 37 C di inkubator CO2.
Selanjutnya ditambahkan 100 Pl pelarut
formazan, di gojog pelahan dengan shaker
selama 5 menit. Dilanjutkan diinkubasi 12-24
jam pada suhu kamar dalam ruang gelap.
Serapan dibaca dengan ELISA reader pada
panjang gelombang 595 nm.
Untuk uji sitotosis dilakukan penghitungan jumlah sel yang hidup, dibandingkan kontrol dengan memperhatikan pengaruh
variasi kadar sampel terhadap kematian sel.
Analisis sitotoksisitas menggunakan analisis
probit dan ditentukan nilai LC50 dari masingmasing senyawa terhadap masing-masing sel.
Nilai LC50 merupakan nilai antilog pada saat
Senyawa
MPHK
A,
MPHK
B,
MPHK C, MPHK D, dan MPHK E telah
berhasil disintesis melalui reaksi kondensasi
aldol
silang.
Identifikasi
dan
elusidasi
struktur dilakukan dengan membandingkan
data kromatografi lapis tipis (KLT) pada
berbagai eluen dengan senyawa MPHK yang
telah
ditemukan
sebelumnya
(senyawa
marker), dan menggunakan analisis data
spektrum IR.
Hasil
identifikasi
yang
dilakukan
menggunakan KLT dengan eluen kloroforom
: heksana = 2 : 1, dan heksana : metilen
klorida = 1 : 2 menunjukkan hasil satu noda
yang berarti bahwa senyawa-senyawa hasil
isolasi tersebut telah murni. Bila dibandingkan dengan senyawa-senyawa marker MPHK
A, MPHK B, MPHK C, MPHK D, dan
MPHK E, senyawa-senyawa hasil sintesis
memiliki harga Rf (Retardation factor) yang
nilai probit 50. Analisis probit diperoleh dari
sama
konversi
nilai
menunjukkan bahwa senyawa hasil sintesis
probitnya, prosentase kematian dihitung
tersebut adalah senyawa MPHK A, MPHK
dengan Rumus 1.
B, MPHK C, MPHK D, dan MPHK E.
prosentase
kematian
ke
dengan
senyawa
marker.
% Kematian Sel = {(abs K – abs M)-(abs P-abs M)}/(abs K – abs M) x 100%
Keterangan :
126
28
abs K = absorbansi kontrol sel
abs M = absorbansi media
abs P = absorbansi sel dengan perlakuan
Ini
MPHK E
1400-1000
1655,03
3551,17
1591,37
2955,13
3000-2800 & 1425,48
1209,44 & 1276, 96
800-600
1400-1000
1655,92
3548,98
1592,49
2954,04
3000-2800 & 1453,79
1389,71 & 1357,19
800-600
TabelUntuk
1. Hasil Analisis
IR Senyawa MPHK
lebih memastikan
bahwa
senyawa-senyawa
Senyawa
florida
C=O, (gugus karbonil
OH str aromatik
C=C str aromatik
Uji Sitotoksik (Retno Arianingrum dkk)
C-H str
alkil
metil ganda
klorida
Berdasarkan data FT-IR Tabel 1
-1
hasil Bilangan
sintesis gelombang
tersebut(cm ) diketahui bahwa senyawa-senyawa hasil
Marker
Hasil Sintesis
merupakan senyawa
B,
1655,03MPHK A, MPHK
1655,19
3323,56
MPHK C, MPHK
D, dan MPHK3323,47
E,
Keterangan Gugus Fungsional
sintesis memiliki
gugus
fungsional yang
C=O, (gugus
karbonil)
OH str aromatik
sama dengan
senyawa marker. Hal ini lebih
1564,37
1583,60
C=C str aromatik
3000-2800
& 1419,70
&memperkuat
1465,89
alkilbukti bahwa senyawa hasil
senyawa-senyawa
hasil sintesis
tersebut 3000-2800
lebih
1284,67
1369,47
metil
lanjut dianalisis
gugus fungsionalnya
sintesis yang
diperoleh
adalah senyawa
1651,17
1650,42
C=O, (gugus
karbonil)
3418,08
3371,85
OH str aromatik
menggunakan
FT-IR dan dibandingkan
MPHK A, C=C
MPHK
B, MPHK C, MPHK D,
MPHK B
1591,37
1591,06
str aromatik
3000-2800
& 1464,06
3000-2800 &dan
1460,79
dengan senyawa
marker.
Hasil analisis
MPHK alkil
E
1280,81
1373,89
Ujimetil
Sitotoksik (Retno Arianingrum dkk)
1637,67
C=O, (gugus karbonil)
menggunakan FT-IR
disajikan Tabel 1. 1636,55
Potensi
senyawa MPHK
3439,30
3495,52
OH strketoksikan
aromatik
MPHK C
1597,16
1585,89
C=C str aromatik
terhadap selalkil
T47D disajikan pada Tabel 2.
3000-2800 & 1444,77
3000-2800 & 1444,46
1238,38
1340,73
metil
1655,03
1655,03
C=O, (gugus karbonil)
Tabel 1. Hasil Analisis
3499,09 IR Senyawa MPHK
3527,90
OH str aromatik
1601,02
1602,54
C=C str aromatik
29
Bilangan gelombang
(cm-1)
MPHK
D
2958,99
2959,07
C-H
str
Senyawa
Marker
Hasil Sintesis
Keterangan Gugus Fungsional
3000-2800 & 1425,48
3000-2800 & 1452,37
alkil
1655,03
1655,19
C=O, (gugus karbonil)
1207,52 & 1238,38
1373,38 & 1399,60
metil ganda
3323,56
3323,47
OH str aromatik
1400-1000
1400-1000
florida
MPHK A
1564,37
1583,60
C=C str aromatik
1655,03
1655,92
C=O, (gugus karbonil
3000-2800 & 1419,70
3000-2800 & 1465,89
alkil
3551,17
3548,98
OH str aromatik
1284,67
1369,47
metil
1591,37
1592,49
C=C str aromatik
1651,17
1650,42
C=O, (gugus karbonil)
MPHK E
2955,13
2954,04
C-H str
3418,08
3371,85
OH str aromatik
3000-2800 & 1425,48
3000-2800 & 1453,79
alkil
MPHK B
1591,37
1591,06
C=C str aromatik
1209,44 & 1276, 96
1389,71 & 1357,19
metil ganda
3000-2800 & 1464,06
3000-2800 & 1460,79
alkil
800-600
800-600
klorida
1280,81
1373,89
metil
1637,67
1636,55
C=O, (gugus karbonil)
3439,30
3495,52
OH str aromatik
Untuk
lebih
Berdasarkan
data FT-IR Tabel 1
MPHK
C
1597,16 memastikan bahwa
1585,89
C=C str aromatik
3000-2800
1444,77 tersebut
3000-2800 &diketahui
1444,46
alkil
senyawa-senyawa
hasil &sintesis
bahwa
senyawa-senyawa hasil
1238,38
1340,73
metil
1655,03MPHK A, MPHK
1655,03
C=O, (gugus
karbonil)
merupakan senyawa
B,
sintesis memiliki
gugus
fungsional yang
3499,09
3527,90
OH str aromatik
MPHK C, MPHK
E,
sama dengan
senyawa
marker. Hal ini lebih
1601,02 D, dan MPHK1602,54
C=C
str aromatik
MPHK D
2958,99
2959,07
C-H str
senyawa-senyawa
hasil sintesis tersebut 3000-2800
lebih
memperkuatalkilbukti bahwa senyawa hasil
3000-2800 & 1425,48
& 1452,37
1207,52
& 1238,38
1373,38 & 1399,60
metil ganda
lanjut dianalisis
gugus
fungsionalnya
sintesis yang
diperoleh adalah senyawa
1400-1000
1400-1000
florida
menggunakan 1655,03
FT-IR dan dibandingkan
MPHK A, C=O,
MPHK
B, karbonil
MPHK C, MPHK D,
1655,92
(gugus
3551,17
3548,98
OH str aromatik
dengan senyawa
marker. Hasil analisis
dan MPHK C=C
E str aromatik
1591,37
1592,49
MPHK E FT-IR
2955,13
C-H str
menggunakan
disajikan Tabel 1. 2954,04
3000-2800 & 1425,48
3000-2800 & 1453,79 Potensi
alkil ketoksikan senyawa MPHK
1209,44 & 1276, 96
1389,71 & 1357,19
metil ganda
terhadap selklorida
T47D disajikan pada Tabel 2.
800-600
800-600
MPHK A
Untuk
lebih
merupakan senyawa MPHK A, MPHK B,
Berdasarkan data FT-IR Tabel 1
29
diketahui bahwa senyawa-senyawa hasil
127
sintesis memiliki gugus fungsional yang
MPHK C, MPHK D, dan MPHK E,
sama dengan senyawa marker. Hal ini lebih
senyawa-senyawa
memastikan
hasil
sintesis
bahwa
tersebut
Jurnal Penelitian Saintek, Vol. 16, Nomor 2, Oktober 2011
Tabel 2. Sifat Aktivitas Sitotoksik Berkaitan dengan Gugus Fungsional dari Senyawa MHPK
Kode
Senyawa
R1
MPHK A
MPHK B
MPHK C
MPHK D
MPHK E
CH3O
CH3O
CH3O
t-Bu
t-Bu
R2
OH
OH
OH
OH
OH
R3
H
H
H
t-Bu
t-Bu
R4
H
CH3O
F
F
Cl
R5
R6
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
LC50
(Pg/mL)
66,44
5.263,80
1.671,09
1.638,70
-
Keterangan
Sangat aktif
Kurang aktif
Kurang aktif
Kurang aktif
Tidak aktif
Hasil uji sitotoksisitas pada senyawa MPHK
dengan nilai LC50 sebesar 66,44 µg/mL.
menunjukkan bahwa senyawa MPHK A,
Terdapatnya gugus OH cincin 4’ diperkira-
MPHK B, MPHK C, dan MPHK D memiliki
kan
sifat sitotoksik terhadap sel T47D, sedangkan
toksisitas senyawa ini terhadap sel T47D.
senyawa MPHK E tidak menunjukkan sifat
Bila dibandingkan dengan senyawa MPHK
sitotoksis terhadap sel T47D. Berdasarkan
A, potensi ketoksikan senyawa MPHK B
hasil pengamatan juga menunjukkan bahwa
jauh sangat rendah. Hal ini kemungkinan
terdapat hubungan langsung antara perubah-
disebabkan adanya gugus metoksi -OCH3
an gugus fungsional pada senyawa MPHK
pada posisi 3’ dan 4’’. Perbedaan gugus
dengan tingkat kematian sel T47D yang
fungsional ini mengakibatkan sifat toksisitas
dinyatakan dalam LC50 (Lethal Concentra-
terhadap sel T47D menurun.
memberikan
kontribusi
pada
sifat
tion), yaitu nilai kematian sel sebanyak 50%.
Harga LC50 dari senyawa MPHK C
Hasil penelitian menunjukkan bahwa
adalah sebesar 1.671,09 µg/mL, lebih tinggi
aktivitas sitotoksik tertinggi dimiliki oleh
dibanding senyawa MPHK A, namun lebih
senyawa MPHK A (LC50 = 66,44, Pg/mL),
rendah dari senyawa MPHK B. Hal ini
sedangkan MPHK C dan MPHK D memiliki
menunjukkan
sitotoksisitas rendah dengan harga LC50
senyawa MPHK C lebih rendah dibanding
hampir sama, berturut-turut 1.671,09 Pg/mL
senyawa
dan 1.638,70 Pg/mL. Senyawa MPHK B
dibanding MPHK B. Adanya gugus fluoro
memiliki sitotoksisitas lebih rendah diban-
pada posisi 4” diperkirakan meningkatkan
ding MPHK A, MPHK C, dan MPHK D me-
toksisitas MPHK C bila dibanding MPHK B.
miliki harga LC50 sebesar 5.263,80 µg/mL.
Harga LC50 dari senyawa MPHK D adalah
bahwa
MPHK
A,
potensi
dan
ketoksikan
lebih
tinggi
Pada konsentrasi MPHK A tertinggi,
sebesar 1.638,70 µg/mL. Nilai ini lebih
yaitu 500 µg/mL diperoleh nilai rata-rata
tinggi dibanding senyawa MPHK A, namun
prosentase kematian sel sebesar 99,81%
lebih rendah dari senyawa MPHK B dan
128
30
Uji Sitotoksik (Retno Arianingrum dkk)
MPHK C. Hal ini menunjukkan bahwa
adanya pengaruh dari gugus kloro pada
potensi ketoksikan senyawa MPHK D lebih
posisi 4”.
rendah dibanding senyawa MPHK A, dan
Secara keseluruhan sifat aktivitas
lebih tinggi dibanding MPHK B, dan MPHK
sitotoksik berkaitan dengan gugus fungsional
C. Adanya tersier butil pada posisi 3’ dan 5’
dari senyawa MHPK. Adanya gugus OH
meningkatkan sifat toksisitasnya bila diban-
memberikan kontribusi pada sifat toksisitas
ding MPHK B yang mengandung gugus 2
senyawa ini terhadap sel T47D, namun
gugus metoksi, dan MPHK C yang mengan-
dengan penambahan gugus metoksi berakibat
dung 1 gugus metoksi dan 1 gugus fluoro.
sangat menurunnya aktivitas sitotoksik. Bila
Berdasarkan hasil penelitian juga
menunjukkan
bahwa
potensi
ketoksikan
gugus metoksi tersebut disubstitusi dengan
gugus
tersier
butil
dan
fluoro
dapat
senyawa MPHK E sangat rendah terhadap sel
meningkatkan aktivitasnya. Namun adanya
T47D. Pada pemberian konsentrasi 500
substitusi gugus kloro justru akan menurun-
µg/mL hanya menyebabkan kematian se-
kan toksisitas terhadap sel T47D.
besar
7,02%,
dan
pada
pemberian
Pengamatan
kematian
sel
dapat
konsentrasi di bawah konsentrasi tersebut
dilihat dari morfologi sel akibat perlakuan
tidak
terhadap
senyawa. Sel yang mati akan kehilangan
pertumbuhan sel T47D. Hal ini diperkirakan
cairan sitoplasma karena rusaknya membran.
memberikan
pengaruh
(A)
(B)
(C)
(D)
(E)
(F)
Gambar 2. Morfologi Sel T47D: (A) Tanpa Perlakuan, dan dengan Penambahan senyawa:
(B) MPHK A, (C) MPHK B, (D) MPHK C, (E) MPHK D dan (F) MPHK E
31
129
Jurnal Penelitian Saintek, Vol. 16, Nomor 2, Oktober 2011
sel, sehingga pada pengamatan mikroskop
2B, 2C, 2D, dan 2E) menunjukkan adanya
akan menunjukkan warna hitam (gelap).
fenomena kematian yang pada sel T47 D
Sebaliknya, pada sel hidup akan terlihat
dibandingkan dengan sel tanpa perlakuan
warna
cairan
(Gambar 2A). Penambahan senyawa MPHK
sitoplasma yang bersifat meneruskan cahaya
E (Gambar 2E) menunjukkan fenomena
dari mikroskop. Pengamatan morfologi sel
kematian sel T47D hanya sedikit.
terang,
karena
adanya
T47D akibat pemberian senyawa MPHK A,
Pada penelitian ini dilakukan juga uji
MPHK B, MPHK C, MPHK D dan MPHK E
sitotoksis senyawa MPHK terhadap sel Vero
disajikan pada Gambar 2.
atau sel normal. Potensi ketoksikan senyawa
Penambahan senyawa MPHK A,
MPHK A, MPHK B, MPHK C, MPHK D,
MPHK B, MPHK C, dan MPHK D (Gambar
dan MPHK E terhadap sel Vero sangat
Tabel 3. Prosen Kematian/Sel Hidup Sel Vero dengan Pemberian Senyawa MPHK A, MPHK B,
MPHK C, MPHK D, dan MPHK E Dibandingkan dengan Doxorubicin
No
130
32
Senyawa
1.
MPHK A
2.
MPHK B
3.
MPHK C
4.
MPHKD
5.
MPHK E
6.
Doxorubicin
Konsentrasi
(µg/mL)
500
250
125
62,5
31,25
500
250
125
62,5
31,25
500
250
125
62,5
31,25
125
62,5
31,25
500
250
125
62,5
31,25
100
50
25
12,5
6,25
% Sel
Mati
-93,79
-30,16
9,89
7,73
6,21
-63,12
-43,98
-13,31
-1,01
-2,79
-36,38
-37,52
-3,42
-25,73
-2,79
-31,31
-52,22
-13,94
-30,67
-33,71
-36,63
-16,86
-15,46
54,75
45,78
40,16
38,02
37,62
% Sel
Hidup
193,79
130,16
90,11
92,27
93,79
163,12
143,98
113,31
101,01
102,79
136,38
137,52
103,42
125,73
102,79
131,31
152,22
113,94
130,67
133,71
136,63
116,86
115,46
45,25
54,22
59,84
61,98
62,38
Keterangan
Tidak toksik
Tidak toksik
Tidak toksik
Tidak toksik
Tidak toksik
Toksik
LC 50 =
76,21
(µg/mL)
Uji Sitotoksik (Retno Arianingrum dkk)
rendah, bahkan dapat dikatakan tidak bersifat
mana mekanisme antikanker dari senyawa
toksik (Tabel 3).
MPHK A apakah mempengaruhi siklus sel
Demikian juga pengamatan morfologi
sel Vero akibat pemberian senyawa MPHK
A, MPHK B, MPHK C, MPHK D, dan
MPHK E tidak menunjukkan adanya fenomena kematian pada sel Vero dibandingkan
dengan tanpa perlakuan. Demikian pula bila
dibandingkan
dengan
doxorubicin
yang
selama ini digunakan untuk pengobatan
kanker. Senyawa ini memiliki sifat toksik
pada sel normal. Hal ini menunjukkan bahwa
dengan sifat senyawa MPHK yang tidak
toksis pada sel normal, maka senyawa ini
sangat berpotensi digunakan sebagai obat
kanker yang aman, khususnya senyawa
MPHK A. Selanjutnya perlu dilakukan
analisis lebih lanjut pada senyawa MHPK A
untuk mengetahui mekanisme penghambatan
dari senyawa tersebut, apakah mempengaruhi
siklus sel atau memacu terjadinya apoptosis.
KESIMPULAN
Senyawa
MPHK
A,
MPHK
B,
MPHK C, dan MPHK D memiliki sifat.
sitotoksik terhadap cancer cell line T47D,
sedangkan senyawa MPHK E tidak memiliki
aktivitas sitotoksik. Sifat toksisitas tertinggi
dimiliki oleh MPHK A dengan harga LC50
sebesar 66,44 µg/mL. Adanya gugus hidroksil memberikan kontribusi pada peningkatan
atau dengan memacu apoptosis. Penelitian ini
akan dilakukan pada Tahun ke 2.
DAFTAR PUSTAKA
Afzal S., Asad M.K, Rumana Q.F, Ansari,
Muhammad F.N, and Syed S.S. (2008).
redox behavior of anticancer chalcone on
a glassy carbon electrode and evaluation
of its interaction parameters with DNA.
Int. J. Mol. Sci., 9, 1424-1434.
Bohm, T., (1998). An old paradigm for
treating cancer and other disease in 21 st
century, Cane and Met rev, 12: 149-154.
Boumendjel A., Ronot X., Boutonnat.
(2009). Chalcone derivatives acting as
cell cycle blockers: potensial anticancer
drugs? J Curr Drug Targets. Apr;10
(4):363-71.
Goldie, J.H. (2001). Drug resistance in
cancer: A perspective. Cancer and
Metastasis Rev, 20: 63-68.
Indyah S.A., Henk T., Samhudi, Sastrohamidjojo, and Henk an der Goot. (2000).
Synthesis of benzylideneacetophenones
and their inhibition of lipidperoxidation.
Eur. J. Med. Chem., 35, 449-457.
Indyah S.A. (2007). Cyclooxygenase inhibitory activity of benzilideneaceto-fenone
analogue. Recent development in curcumin pharmacochemistry. Procedding
of International Symposium on Recent
Progress in Curcumin Research, 11-12
September.
King, R.J.B. (2000). Cancer biology, 2nd ed.
England: Pearson Education Limited.
toksisitas. Perlu dilakukan lebih lanjut bagai33
131
Jurnal Jurnal
Penelitian
Jurnal
Penelitian
Saintek,
Penelitian
Saintek,
Vol.Saintek,
16,Vol.
Nomor
16,
Vol.
Nomor
2,16,
Oktober
Nomor
2, Oktober
2011
2, Oktober
2011 2011
Sasayama,
T.;
Tanaka,
K.;
K.;
lines in
lines
vitro
lines
in and
vitro
in in
vitro
and
vivo.
in
andJ.
vivo.
in
Neu-Onc.,
vivo.
J. Mizukawa,
Neu-Onc.,
J. Neu-Onc.,
Lee, Y.S.,
Lee, Lim,
Y.S.,
Lee, S.S.,
Y.S.,
Lim, Shin,
Lim,
S.S., K.H.,
S.S.,
Shin, Shin,
K.H.,
Kim, K.H.,
Y.S.,
Kim, Kim,
Y.S., Y.S.,
Kawamura,
85, 123-132.
85, 123-132.
85,
123-132.A.; Kondoh, T.; Hosoda, K.;
Ohuchi,
Ohuchi,
K.,Ohuchi,
Jung,
K., Jung,
K.,
S.H. Jung,
(2006).
S.H. S.H.
(2006).
Anti(2006).
Anti-AntiKohmura, E. (2007). Trans-4-lodo,4angiogenic
angiogenic
angiogenic
and antitumoractivities
and antitumoractivities
and antitumoractivities
of 2- of 2-of 2Ye, C.L.,
Liu,
Ye, boranyl-chalcone
C.L.,
J.W.,
Liu, Liu,
J.W.,
Wei, J.W.,
D.Z.,
Wei, Wei,
D.Z.,
Lu,
Y.H.,
D.Z.,
Lu, Y.H.,
Lu,
Y.H.,
induces
antitumor
hydroxy-4hydroxy-4hydroxy-4methoxychalcone.
methoxychalcone.
methoxychalcone.
Biol. Biol.Ye,
Biol.C.L.,
Qian, Qian,
F. (2004).
Qian,
F. (2004).
In
F. against
vitro
(2004).
In antitumor
vitro
In
vitro
antitumor
actiantitumor
acti- actiactivity
malignant
glioma
cell
Pharm.Pharm.
Bull.Pharm.
29,
Bull.
1028-1031.
Bull.
29, 1028-1031.
29, 1028-1031.
vity ofvity
2, of
vity
4-dihydroxy-6-methoxy-3,
2,of
4-dihydroxy-6-methoxy-3,
2,
4-dihydroxy-6-methoxy-3,
5- 5lines
in
vitro
and in vivo. 5J. Neu-Onc.,
Mathivadani,
Mathivadani,
Mathivadani,
P., Shanthi,
P., Shanthi,
P.,
P.,Shanthi,
andP.,Sachdananand
P.,Sachdananand Sachdanan85, 123-132.
dimethylchalcone
dimethylchalcone
dimethylchalcone
againstagainst
six against
established
six established
six established
dam, dam,
P. (2007).
dam,
P. (2007).
P.Apoptotic
(2007).
Apoptotic
Apoptotic
effect effect
of effect
of of
humanhuman
cancer
human
cancer
cell lines.
cancer
cell Pharmacol.
lines.
cell lines.
Pharmacol.
Pharmacol.
Res., Res., Res.,
semecarpus
semecarpus
semecarpus
anacardium
anacardium
anacardium
nut extract
nut extract
nut
on extract
on on
50, 505-510.
50, 505-510.
50, 505-510.
T47D T47D
cancer
T47D
cancer
cell line.
cancer
cellCell.
line.
cellBiol.
Cell.
line.Int.,
Cell.
Biol.31,
Biol.
Int., 31,
Int., 31,
1198-1206.
1198-1206.
1198-1206.
________.
________.
(2005).
________.
(2005).
In vivo
(2005).
Inantitumor
vivo
In antitumor
vivoactivity
antitumor
activity
activity
by 2,by 4-dihydroxy-6-methoxy-3,
by
2, 4-dihydroxy-6-methoxy-3,
2, 4-dihydroxy-6-methoxy-3,
55- 5Sasayama,
Sasayama,
Sasayama,
T.; Tanaka,
T.; Tanaka,
T.;K.;Tanaka,
Mizukawa,
K.; Mizukawa,
K.; Mizukawa,
K.; K.; K.;
dimethylchalcone
dimethylchalcone
dimethylchalcone
in a insolid
ain solid
human
a solid
human
human
Kawamura,
Kawamura,
Kawamura,
A.; Kondoh,
A.; Kondoh,
A.;T.;Kondoh,
Hosoda,
T.; Hosoda,
T.;
K.;Hosoda,
K.; K.;
carcinoma
carcinoma
carcinoma
xenograft
xenograft
xenograft
model.model.
Canc.
model.
Canc.Canc.
Kohmura,
Kohmura,
Kohmura,
E. (2007).
E. (2007).
E. Trans-4-lodo,4(2007).
Trans-4-lodo,4Trans-4-lodo,4Chemo.Pharm.,
Chemo.Pharm.,
Chemo.Pharm.,
55, 55, 447-452.
55, 447-452.
447-452.
boranyl-chalcone
boranyl-chalcone
boranyl-chalcone
induces
induces
antitumor
induces
antitumor
antitumor
activityactivity
against
activity
against
malignant
against
malignant
malignant
gliomaglioma
cellglioma
cell cell
34
34
132
34